Skupaj z zaskrbljenostjo zaradi dosega in pomanjkanjem polnilne infrastrukture je tudi poslabšanje akumulatorja ena glavnih ovir pri omogočanju uporabe električnih vozil za množice. Različne vrste litijevih baterij imajo različne življenjske cikle, odvisno od njihove kemijske smeri, običajno bi bilo to med nekaj sto in nekaj tisoč. V tem ciklu polnjenja zaradi staranja baterije izgubijo prvotnost, kar pomeni, da vozilo ne bo imelo večjega dosega kot pri začetni zmogljivosti z enim polnjenjem. Ta ukrep izgube kapacitete baterije se imenuje razgradnja baterije. Če želimo imeti baterije optimalno v celotnem življenjskem ciklusu, moramo pravilno ukrepati pri delovanju in shranjevanju baterij. V tem članku se pogovorimo o vzrokihrazgradnje baterije v EV in kako jo je mogoče preprečiti. Ta članek o baterijah za električna vozila lahko preberete tudi, če želite izvedeti več o EV baterijah in kako se uporabljajo v EV.
Kateri so razlogi za poslabšanje baterije?
Težko je izpostaviti en poseben razlog za razgradnjo baterije, ki ga lahko povzroči več dejavnikov. Pogoji delovanja in skladiščenja, kot so prekomerno polnjenje, globoko praznjenje, polnjenje z visoko stopnjo C, shranjevanje s polnim SOC, delovanje in shranjevanje pri visoki temperaturi, so glavni vzroki, ki vplivajo na zdravje akumulatorja in povzročajo njegovo razgradnjo. Notranje kemijske reakcije, kot so poškodbe kristalne strukture anode, nastanek SEI plasti in korozija, povzročajo tudi razgradnjo baterije.
Učinek prekomernega polnjenja in globokega praznjenja baterij EV:
Če baterijo napolnite do največje možne ravni in jo globoko izpraznite, je to lahko dolgoročno, vendar baterijo poudarja. Med polnjenjem in praznjenjem, ko anodni material absorbira in sprosti litijev material, se njegova prostornina spreminja. Te spremembe obsega skozi kolesarjenje oslabijo kristalno strukturirano anodo. Med globokim praznjenjem baterij bo sprememba prostornine večja, kar povzroči mikro razpoke na anodi. To nove dele anodnih delcev izpostavi elektrolitom, kar povzroči nastanek SEI, nato pa SEI poveča notranji upor akumulatorja in porabi nekaj količine litija za nastanek, kar povzroči nepopravljivo izgubo kapacitete baterije.
Prekomerno polnjenje litijevih baterij bo vplivalo na negativno elektrodo akumulatorja. Prekomerno polnjenje povzroči nastanek dendrita na anodi in povzroči tudi nenaden porast napetosti, ki je povezan z naraščanjem notranjega upora baterije. Prekomerno polnjenje povzroči tudi zvišanje notranje temperature, kar lahko povzroči požar v akumulatorju.
Vpliv temperature na akumulator električnega vozila:
V bistvu je za litij-ionske baterije optimalno temperaturno območje med 15 ° C in 35 ° C. Delovanje izven tega udobnega dosega bo pospešilo razgradnjo baterije. Pri nizkih temperaturah se bo ionska prevodnost elektrolita in litij-ionska difuzivnost na elektrodah zmanjšala. Polnjenje baterij traja več časa pri nizkih temperaturah zaradi upočasnitve interkalacije litij-ionov v anodah. To bo povzročilo odlaganje litijevih ionov na površino elektrode in povzročilo razgradnjo baterije.
Delovanje pri visokih temperaturah skrajša življenjsko dobo litij-ionskih baterij. Visoka temperatura izboljša razgradnjo prevodne soli (litijev heksafluorofosfat) v elektrolitih. In tudi poveča anorganske spojine na plasteh SEI. S tem se poveča notranja impedanca baterij, kar še poveča notranje temperature baterij. Če takšna toplota ostane nenadzorovana, ne samo, da razgradi baterijo, temveč povzroči tudi toplotni odtek
Drugi razlog za razgradnjo akumulatorja je korozija. Prisotnost kakršne koli sledi vode pri izdelavi baterije vodi do korozije. LiPF6, najpogosteje uporabljena litijeva sol v elektrolitu, je reaktivna za vodo in tvori klorovodikovo kislino. Ta klorovodikova kislina je jedka za kovinski kolektor in povzroča razgradnjo akumulatorja.
Kako podaljšati življenjsko dobo akumulatorja EV?
Delovanje baterij zunaj varnega delovnega območja vodi do razgradnje baterij. Čeprav so baterije opremljene s sistemom za upravljanje baterij (BMS), moramo pravilno poskrbeti za dolgo življenjsko dobo in optimalno delovanje električnega vozila.
Izogibajte se polnemu polnjenju in globokemu praznjenju: za dolgo življenjsko dobo in optimalno delovanje polnjenja in praznjenja akumulatorja med 80% in 20% SOC. V baterijskem paketu BMS ne dovoli polnjenja akumulatorja do 100% in ga ne prazni do 0%. vedno bo 10% blažilnika.
Izogibajte se pogostemu hitremu polnjenju: hitro polnjenje vodi do povečanja temperature akumulatorja, kar vodi do poslabšanja baterije. Za daljšo življenjsko dobo baterije se izogibajte hitremu polnjenju, kadar to ni potrebno.
Baterij ne shranjujte v stanju 100% SOC ali v globoko praznjenem stanju: Baterije je vedno bolje hraniti v polnapolnjenem stanju. med daljšim zapuščanjem vozila ga napolnite na 50% ali izpraznite na 50%.
Ohranite baterijo na optimalni temperaturi: Nikoli ne parkirajte električnega vozila na neposredni sončni svetlobi dlje časa, ko je temperatura visoka. Baterije je vedno priporočljivo parkirati v senci, ko je temperatura večja od 30 0 C